《电厂锅炉原理》课程设计指导书能源与动力工程系目录1第一章锅炉设计的任务及热力计算的作用和分类 .............. 错误！未定义书签。

第二章锅炉的设计计算 .......................................................... 错误！未定义书签。

第一节设计计算的步骤 ................................................... 错误！未定义书签。

第二节辅助计算和热平衡计算 ....................................... 错误！未定义书签。

第三节炉膛计算 ............................................................... 错误！未定义书签。

第四节屏式受热面的计算 ............................................... 错误！未定义书签。

第五节烟道对流受热面的计算 ....................................... 错误！未定义书签。

第三章锅炉的校核计算 .......................................................... 错误！未定义书签。

第四章符号与参考文献 .......................................................... 错误！未定义书签。

A. 符号比较 ......................................................................... 错误！未定义书签。

B. 参考文献 ......................................................................... 错误！未定义书签。

附录1 课程设计的目的和任务 (2)附录2 课程设计例题——2102t/h超临界煤粉锅炉热力计算 (5)第一部分热力计算书 (5)第二部分结构计算书 ......................................................... 错误！未定义书签。

附录3 锅炉设计说明书示例 .. (53)附录1课程设计的目的和任务一、课题2012 t/h亚临界压力自然循环锅炉的设计布置与计算二、目的和任务目的：1）运用原理课所学知识, 并加以巩固充实和提高；22）掌握锅炉机组的热力计算方法并学会使用热力计算标准；3）培养综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力；4）培养查阅资料,合理选择和分析数据的能力,提高运算制图等基本技能；5）培养对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。

任务：1）完成2012 t/h锅炉的整体布置和热力计算；2）写出热力计算书3）绘出锅炉本体纵向剖面图；4）编写设计说明书。

三、锅炉设计原始数据煤质资料(设计煤种）：碳C ar=56.59 % 氢H ar=2.69 % 氧O ar=2.93%氮N ar=0.94 % 硫S ar=0.75% 灰分A ar=29.60%水分M ar=6.50 % 挥发分V daf=26.76% 低位发热量Q ar,net,p=21280 kJ/kg DT=1210℃ST=1430℃FT=1480℃锅炉参数（BMCR）：过热蒸汽流量D gr2012t/h过热蒸汽压力p gr17.42 Mpa过热蒸汽温度t gr528℃(注：**——学号后2位数字)再热蒸汽流量D zr1858 t/h再热蒸汽压力（进口/出口）p zr1/p zr2 4.03/ 3.85 Mpa再热蒸汽温度（进口/出口）T zr1/T zr2333/ 528℃给水压力p gs18.92 Mpa给水温度t gs283℃燃烧方式四角布置、切向燃烧当地大气压：100.7 kpa空气中含水率10克/千克干空气制粉系统型式中速磨煤机正压冷一次风机直吹式再热蒸汽调温方式：摆动式燃烧器表1 锅炉各受热面出口的过量空气系数受热面名称炉膛分隔屏过热器后屏过热器末级再热器末级过热器转向室低温再热器省煤器空气预热器过量空气系数 1.2 1.2 1.2 1.2 1.22 1.22 1.24 1.26 1.343（出口）表2 锅炉各受热面出口的介质压力受热面名称省煤器汽包包复过热器分隔屏过热器后屏过热器末级过热器低温再热器末级再热器介质压力（出口），Mpa18.70 18.67 18.34 18.05 17.70 17.42 3.95 3.854课程设计例题——2012t/h超临界煤粉锅炉热力计算第一部分热力计算书锅炉参数(BMCR)与煤质序项目符号单位数值号1 过热蒸汽流量D gr t/h 20122 过热蒸汽压力p gr MPa 17.423 过热蒸汽温度t gr℃5284 再热蒸汽流量D zr t/h 18585 再热蒸汽压力(进口/出口) p zr MPa 4.03/3.856 再热蒸汽温度(进口/出口) t zr℃333/5287 给水压力p gs MPa 18.928 给水温度t gs℃283煤质资料（兖州烟煤）1 收到基碳C ar% 56.592 收到基氢H ar% 2.693 收到基氧O ar% 2.934 收到基氮N ar% 0.945 收到基硫S ar% 0.756 收到基灰分A ar% 29.607 收到基水分M ar% 6.58 空干基水分M ad% 2.109 干燥无灰基挥发分V daf% 26.7610 低位发热量Q ar,net,p kJ/kg 2128011 变形温度DT ℃121012 软化温度ST ℃143013 流动温度FT ℃148014 可磨性指数HGI - 62注1：制粉系统: 中速磨正压冷一次风机直吹式；注2：环境温度：25℃；主要热力计算结果汇总表（BMCR）序号项目符号单位数值锅炉参数1 过热蒸汽流量D gr t/h 210252 过热蒸汽出口压力p gr MPa 25.43 过热蒸汽出口温度t gr℃5284 再热蒸汽流量D zr t/h 17615 再热蒸汽进口压力P zr1MPa 4.726 再热蒸汽出口压力P zr2MPa 4.527 再热蒸汽进口温度t zr1℃3228 再热蒸汽出口温度t zr2℃5289 给水压力p gs MPa 29.3310 给水温度t gs℃282热损失及热负荷11 排烟热损失q2% 5.36412 化学不完全燃烧热损失q3% 013 机械不完全燃烧热损失q4% 0.7314 散热损失q5% 0.215 其它损失q6% 016 制造厂裕度q7% 0.0617 锅炉热效率ηgl% 93．6518 燃料消耗量 B kg/s 69.0419 计算燃料消耗量B j kg/s 68.5420 炉膛容积热负荷q v kW/m3 85.8321 炉膛截面热负荷q a MW/m2 4.85522 燃烧区热负荷q r MW/m2 1.78623 排烟温度t py℃13224 过热器喷水温度t ps℃28225 过热器喷水量（第一级）D jw1t/h 53.026 过热器喷水量（第二级）D jw2t/h 31.0烟气温度27 炉膛（下炉膛）出口t yl2℃136528 分隔屏进口t yf1℃136529 分隔屏出口t yf2℃116730 后屏进口t yh1℃116731 后屏出口t yh2℃105532 末级再热器进口t yz1℃105533 末级再热器出口t yz2℃93834 水冷壁后墙悬吊管进口t yx1℃93835 水冷壁后墙悬吊管出口t yx2℃92836 末级过热器进口t yg1℃928 637 末级过热器出口t yg2℃76738 蒸汽冷却管进口t yq1℃76739 蒸汽冷却管出口t yq2℃76240 低再垂直部分进口t yc1℃76241 低再垂直部分出口t yc2℃73042 转向室省煤器悬吊管进口t ys1℃73043 转向室省煤器悬吊管出口t ys2℃71644 低再水平部分进口t yd1℃71645 低再水平部分出口t yd2℃52046 省煤器进口t ym1℃52047 省煤器出口t ym2℃37648 空气预热器进口t yk1℃37649 空气预热器出口t yk2℃132工质温度50 分离器出口t f2℃42551 分隔屏进口t g1℃43752 分隔屏出口t g2℃48453 后屏进口t h1℃47354 后屏出口t h2℃51655 末级再热器进口t z1℃48056 末级再热器出口t z2℃56957 水冷壁后墙悬吊管进口t x1℃42158 水冷壁后墙悬吊管出口t x2℃43359 末级过热器进口t g1℃50860 末级过热器出口t g2℃57161 蒸汽冷却管进口t q1℃43362 蒸汽冷却管出口t q2℃43363 低再垂直部分进口t c1℃45464 低再垂直部分出口t c2℃48065 转向室省煤器悬吊管进口t s1℃433/32966 转向室省煤器悬吊管出口t s2℃436/33167 低再水平部分进口t d1℃32268 低再水平部分出口t d2℃45469 省煤器进口t m1℃28270 省煤器出口t m2℃32471 空气预热器进口t k1℃2572 空气预热器（一/二次风出口t k2℃328/335烟气平均流速773 后屏w yh m/s 8.2874 末级再热器w yz m/s 8.5975 水冷壁后墙悬吊管w yx m/s 10.3576 末级过热器w yg m/s 11.4077 蒸汽冷却管w yq m/s 12.2578 低再垂直部分w yc m/s 12.7279 省煤器悬吊管w ys m/s 10.9680 低再水平部分w yd m/s 10.8881 省煤器w ym m/s 8.6282 空气预热器w yk m/s 16.86吸热量83 过热蒸汽吸热量Q gr kW 125861084 再热蒸汽吸热量Q zr kW 29194085 包复过热器Q bf kW 5400086 分隔屏Q fg kW 12896087 后屏Q h kW 9890088 末级再热器Q z kW 9842089 末级过热器Q g kW 12735090 低再垂直部分Q c kW 2861091 省煤器悬吊管Q x kW 537092 低再水平部分Q s kW 16285093 省煤器Q m kW 12152094 水冷壁Q sl kW 69189095 空气预热器Q k kW 195010烟气、空气流量96 进预热器一次空气G k11kg/h 34588897 进预热器二次空气G k21kg/h 192085298 进预热器烟气G y1kg/h 261737699 一次空气调温风量G k10kg/h 166752100 出预热器一次空气G k12kg/h 241560 101 出预热器二次空气G k22kg/h 1885915 102 出预热器烟气G y2kg/h 2756696 103 空气到烟气漏风量dG y kg/h 139320 104 一次空气到二次空气漏风dG12kg/h -10800 105 二次空气到烟气漏风dG2y kg/h 24120 106 一次空气到烟气漏风dG1y kg/h 1152008空气平衡计算表受热面炉膛分隔屏后屏末再后墙悬吊管末过α′1．2 1．2 1．2 1．2 1．2 1．2 α〞1．2 1．2 1．2 1．2 1．2 1．22 αpj1．2 1．2 1．2 1．2 1．2 1．21受热面蒸汽引出管低再垂直段转向室低再水平段省煤器空预器α′1．22 1．22 1．22 1．22 1．23 1．25 α〞1．22 1．22 1．22 1．23 1．25 1．32 αpj1．22 1．22 1．22 1．225 1．24 1．285燃料燃烧计算表序号项目符号单位计算依据或公式数值1 理论空气容积v0Nm3/kg 0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oar=0.0889(61.54+0.375³0.62)+0.265³3.65-0.0333³8.636.17142 RO2容积v RO2Nm3/kg 0.01866(Car+0.375Sar)=0.01866(61.54+0.375³0.62)1.15273 理论氮气容积v N20Nm3/kg 0.79v0+0.008Nar=0.79³6.1714+0.008³0.984.88324 理论干烟气容积v gy0Nm3/kg V RO2+ V N20=1.1527+4.8832 6.03595 理论水蒸气容积v H2O0Nm3/kg0.111Har+0.0124Mar+0.0161v0=0.111³3.65+0.0124³6.6+0.0161³6.17140.58636 理论烟气容积v y0Nm3/kg v gy0+ v H2O0=6.0359+0.5863 6.6222910 燃料燃烧计算表(续)序号项 目 符号 单位 计算依据或公式 炉膛分隔屏后屏 末再 末过低再垂直段转向室 低再水平段省煤器空预器7 平均过量空气系数 αpj - 空气平衡计算表1.2 1.21.2 1.2 1.21 1.221.221.225 1.241.2858 理论空气容积 v 0 Nm 3/kg 如 前 6.1714 9 理论水蒸气容积 v H2O 0 Nm 3/kg 如 前0.5863 10 理论烟气容积 v y 0Nm 3/kg v gy 0+ v H2O 0=6.0359+0.5863 6.622211烟气总容积v yNm 3/kgv y 0+1.0161(αpj-1) v 0= 6.6222+1.0161(1.2-1)³6.17147.876 7.8767.8767.8767.9398.0028.002 8.033 8.1278.409 12 水蒸汽容积v H2O Nm 3/kg v H2O 0+0.0161(αpj-1) v 0=0.5863+1.0161(1.2-1)³6.17140.6062 0.6062 0.6062 0.6062 0.6072 0.6082 0.6082 0.6087 0.6102 0.6147 13 RO2容积份额 r RO2 - v RO 2/ vy=1.1527/7.876 0.1463 0.1463 0.1463 0.1463 0.1452 0.1441 0.1441 0.1435 0.1418 0.1371 14水蒸汽容积份额 r H2O-v H2O / vy=0.6062/7.8760.07697 0.07697 0.07697 0.07697 0.07636 0.07576 0.07576 0.07546 0.07458 0.0720 15三原子气体容积份额 r - r RO2+r H2O =0.1463+0.076970.2233 0.2233 0.2233 0.2233 0.2215 0.2198 0.2198 0.2190 0.2164 0.2091 16 无因次飞灰浓度μhkg/kga f h ．Aar/(100ρy ．V y)=0.95³17.98/(100³1.3³7.8760.016680.016680.016680.016680.016550.016420.0164 0.016350.016160.0156焓温表焓温表（煤种：兖州烟煤，Q ar,net,p=24010kJ/kg）温度℃v0=6.1714，v RO2=1.1527，v N20=4.8832，v H2O0=0.5863 Nm3/kgI k o=v0(ct)kI y0=v RO2(ct)RO2+v N20 (ct)N2+ v H2O0(ct) H2O0I y=I y0+(α-1)I k0+μh(ct)hα=1.2 1.22 1.23 1.25 1.32100 816.8 916.7 1179 200 1643 1859 2273 2388 300 2484 2830 3405 3455400 3343 3828 4603 4670500 4222 4855 5833 5918600 5120 5908 7043 7094700 6036 6985 8324800 6970 8086 9492 9632900 7918 9207 10805 109631000 8880 10346 121381100 9853 11502 134911200 10835 12671 148591300 11825 13853 162411400 12821 15046 176361500 13823 162481600 14831 174581700 15844 186761800 16863 199011900 17888 21132 247492000 18919 22369 261952100 19957 23611 276462200 20999 24859 291021112 热平衡及燃料量计算序 号项 目符号单位计算依据或公式数值 1 低位发热量 Q ar,net,p kJ/kg 设计数据 24010 2 冷空气温度 t lk ℃ 设计数据 25 3 理论冷空气焓 I lk 0 kJ/kg 焓温表 203.7 4 输入热量 Q r kJ/kg Q r = Q ar,net,p 24010 5化学不完全燃烧损失q 3%设计选取6 机械不完全燃烧损失 q 4 % 设计选取 0.737 散热损失 q 5 % 标准[注]， 5-09节0.2 8 排烟温度 t py ℃ 设计选取 132 9 排烟焓 I py kJ/kg 焓温表 1567 10排烟过量空气系数αpy—表3-31.3211 排烟损失 q 2 %)73.0100(240107.20332.11567)100(40-⨯-=-⋅-q Qr I I k l py py α 5.36412 灰渣物理热损失 Q 6 % 设计选取 0 13 制造厂裕度 q 7 % 设计选取0.06 14 损失之和 ∑q i % q 2+q 3+q 4+q 5+q 6+q 7=5.364+0+0.73+0.2+0+0.06 6.354 15 锅炉效率 η % 100－∑qi=100－6.35493.65 16 保热系数 φ % 2.065.9365.935+=+q ηη0.9978 17 给水温度 t gs ℃ 设计数据282 18 给水比焓 h gs kJ/kg 水蒸气性质表，p=29.33MPa1239 19 过热蒸汽温度t gr℃设计数据57113 20 过热蒸汽比焓 h gr kJ/kg 水蒸气性质表，p=25.4MPa3399 21 过热蒸汽流量 D gr t/h 设计数据 2102 22再热蒸汽进口温度t zr1℃设计数据32223 再热蒸汽进口比焓h zr1 kJ/kg 水蒸气性质表，p=4.72MPa 300124 再热蒸汽出口温度t zr2℃ 设计数据 56925 再热蒸汽出口比焓h zr2 kJ/kg 水蒸气性质表，p=4.52MPa3597 26 再热蒸汽流量D zr t/h设计数据176127 锅炉有效利用热量Q glkwD gr (h gr －h gs )+ D zr (h z r2－h z r1)= 6.3)30013597(1761)12393398(2102-+-155274328 燃料消耗量 B kg/s 65.93240101552743100Qr Q 100gl ⨯⨯=⋅η69.04 29 计算燃料消耗量B jkg/s)10073.01(04.69)1001(4-=-q B 68.54注: 指原苏联，《锅炉热力计算标准方法》1998，内部资料。